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電位依存性ナトリウムチャネル複合体を標的とする難治性てんかん治療戦略の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K08284
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関日本医科大学

研究代表者

荻原 郁夫  日本医科大学, 医学部, 准教授 (30373286)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードてんかん / 電位依存性ナトリウムチャネル / タンパク質複合体 / タンパク複合体 / 自閉症
研究開始時の研究の概要

難治てんかんと発達障害が特徴のDravet症候群の主因は電位依存性ナトリウムチャネルα1(SCN1A)遺伝子の変異である。ナトリウムチャネルα1の機能不全は抑制性神経細胞の出力を減弱させて脳の興奮性を高めて発作を発現させる。申請者は、α1と複合体を形成する複数のタンパクを同定し、このα1複合体の機能と役割を解明し、さらに、複合体形成制御機構を基盤に抑制性出力増強につながる治療戦略を見出す。もし新しい治療方策が見出されれば、治療開発を発展させる成果になる。

研究成果の概要

ドラベ症候群は頻回するけいれん発作と発達遅滞を特徴とする乳児期発症のてんかんです。この疾患の原因は神経活動に関わる電位依存性ナトリウムチャネルα1の機能低下です。本研究は、α1と複合体を形成するタンパク質について解析しました。そして、α1の細胞内ループに結合するタンパク質として線維芽細胞増殖因子相同因子とシナプス関連タンパク質を見出しました。線維芽細胞増殖因子相同因子はα1の活性を変化させませんでしたが、これらタンパク質が細胞内ループを介してα1機能を調節する可能性が示唆されます。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ドラベ症候群は重篤な乳児期発症のてんかんです。新しい治療薬の開発が求められていて、その一つとして、電位依存性ナトリウムチャネルα1を標的する分子戦略を挙げることができます。本研究は、α1と相互作用するタンパク質として、線維芽細胞増殖因子相同因子とシナプス関連タンパク質を見出しました。そして、本研究はα1内にタンパク質間相互作用領域を同定しました。この領域はα1機能を調節できるドラベ症候群治療開発の標的となりうると期待されます。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 4件、 査読あり 3件) 学会発表 (16件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Scn1a-GFP transgenic mouse revealed Nav1.1 expression in neocortical pyramidal tract projection neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Yamagata Tetsushi、Ogiwara Ikuo、Tatsukawa Tetsuya、Otsuka Yuka、Mazaki Emi、Inoue Ikuyo、Tokonami Natsuko、Hibi Yurina、Itohara Shigeyoshi、Yamakawa Kazuhiro
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 2021 ページ: 437794-437794

    • DOI

      10.1101/2021.03.31.437794

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] CRISPR/dCas9-based Scn1a gene activation in inhibitory neurons ameliorates epileptic and behavioral phenotypes of Dravet syndrome model mice2020

    • 著者名/発表者名
      Yamagata Tetsushi、Raveau Matthieu、Kobayashi Kenta、Miyamoto Hiroyuki、Tatsukawa Tetsuya、Ogiwara Ikuo、Itohara Shigeyoshi、Hensch Takao K.、Yamakawa Kazuhiro
    • 雑誌名

      Neurobiology of Disease

      巻: 141 ページ: 104954-104954

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2020.104954

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of the C‐terminal domain in cell surface localization and G‐protein coupling of mGluR62020

    • 著者名/発表者名
      Rai Dilip、Akagi Takumi、Shimohata Atsushi、Ishii Toshiyuki、Gangi Mie、Maruyama Takuma、Wada‐Kiyama Yuko、Ogiwara Ikuo、Kaneda Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: - 号: 4 ページ: 837-848

    • DOI

      10.1111/jnc.15217

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impaired cortico-striatal excitatory transmission triggers epilepsy2019

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Hiroyuki、Tatsukawa Tetsuya、Shimohata Atsushi、Yamagata Tetsushi、Suzuki Toshimitsu、Amano Kenji、Mazaki Emi、Raveau Matthieu、Ogiwara Ikuo、Oba-Asaka Atsuko、Hensch Takao K.、Itohara Shigeyoshi、Sakimura Kenji、Kobayashi Kenta、Kobayashi Kazuto、Yamakawa Kazuhiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1917-1917

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09954-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analysis of interaction between voltage-gated sodium channel Nav1.1 and fibroblast growth factor homologous factor2022

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara, I., Yin, C., Shimohata, A., Gangi, M., Kaneda, M.
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症モデルとしての電位依存性ナトリウムチャネルα2マウスの解析2021

    • 著者名/発表者名
      荻原郁夫、立川哲也、眞崎恵美、Maurice Montal、山川 和弘
    • 学会等名
      第251回 生理学東京談話会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Screening of interacting proteins with voltage-gated sodium channel Nav1.12021

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara, I.
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of protein candidates interacting with voltage-gated sodium channel Nav1.12021

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara, I.
    • 学会等名
      第98回日本生理学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸6型受容体の細胞膜発現におけるC末端領域の役割2021

    • 著者名/発表者名
      赤木 巧, Rai Dilip, 下畑 充志, 石井 俊行, 雁木 美衣, 丸山 拓真, 木山 裕子, 荻原 郁夫, 金田 誠
    • 学会等名
      第98回日本生理学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of proteins that interact with voltage-gated sodium channel Nav1.12020

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara, I.
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸6型受容体C末端領域と相互作用するタンパク質の探索2020

    • 著者名/発表者名
      下畑 充志, 赤木 巧, 荻原 郁夫, 金田 誠
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 初代培養網膜双極細胞における代謝型グルタミン酸受容体6型の細胞内局在および膜発現の解析2020

    • 著者名/発表者名
      赤木 巧, 下畑 充志, 荻原 郁夫, 金田 誠
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of binding partners of the voltage-gated sodium channel Nav1.12020

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara I.
    • 学会等名
      第97回日本生理学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Involvement of the C-terminal domain in cell surface expression and G-protein coupling of mGluR62020

    • 著者名/発表者名
      Shimohata A, Rai D, Akagi T, Ishii T, Gangi M, Maruyama T, Kiyama Y, Ogiwara I, Kaneda M.
    • 学会等名
      第97回日本生理学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Membrane expression of mGluR6 transfected cultured retinal bipolar cells2020

    • 著者名/発表者名
      Akagi T, Shimohata A, Ogiwara I, Kaneda M.
    • 学会等名
      第97回日本生理学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of proteins that interact with the voltage-gated sodium channel Nav1.12019

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara I.
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Impaired excitatory neurotransmission in epilepsy, intellectual disability, autism and schizophrenia caused by sodium channel gene SCN2A mutations2019

    • 著者名/発表者名
      Yamakawa K, Miyamoto: H, Tatsukawa T, Yamagata T, Raveau M, Ogiwara I.
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Altered hippocampal replay underlies memory impairments in SCN2A heterozygous mice2019

    • 著者名/発表者名
      Middleton SJ, Kneller EM, Chen S, Ogiwara I, Yamakawa K, McHugh TJ.
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of the C-terminal domain in cell surface expression of mGluR62019

    • 著者名/発表者名
      Akagi T, Dilip R, Shimohata A, Ishii T, Gangi M, Maruyama T, Ogiwara I, Kaneda M.
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子変異マウスを用いたSCN2A遺伝子関連てんかんの発症機序解明2019

    • 著者名/発表者名
      荻原 郁夫
    • 学会等名
      第7回日本医科大学包括てんかん診療ミーティング(NMS-ENM)学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] PRESS RELEASE - 名古屋市立大学

    • URL

      https://www.nagoya-cu.ac.jp/media/20200525.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] てんかん発症の新たな神経回路を発見

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2019/20190516_1/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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